聚合氯化铝和聚丙烯酰胺复合絮凝剂处理造纸废水

聚合氯化铝和聚丙烯酰胺复合絮凝剂处理造纸废水张秀丽,周风山,孙文秀中国地质大学材料科学与工程学院,北京100083摘要研究了用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺复合絮凝剂处理造纸废水,考察了酸度、混凝剂加入量、搅拌速度、搅拌时间、沉降时间对CODCR去除率的影响。实验结果表明调节废液PH值在34之间,能够沉降废液中大部分悬浮物质,使废液CODCR明显降低在搅拌速度为300R/MIN时,上层清液废液调回至碱性中加入PAC质量浓度300MG/L和PAM质量浓度15MG/L,可以将废液的CODCR值降到400MG/L左右。对絮凝后的废液用次氯酸钙进一步氧化处理,废液的CODCR值降到国家规定的造纸工业污水排放标准150MG/L。关键词聚合氯化铝聚丙烯酰胺复合絮凝剂造纸废水中图分类号X703X793文献标识码B文章编号1005829X200508003603TREATMENTOFPAPERMAKINGWASTEWATERWITHPOLYALUMINUMCHLORIDEPOLYACRYLAMIDECOMPOSITEFLOCCULANTZHANGXIULI,ZHOUFENGSHAN,SUNWENXIUSCHOOLOFMATERIALSCIENCEANDENGINEERING,CHINAUNIVERSITYOFGEOSCIENCE,BEIJING100083,CHINAABSTRACTTHESAMPLESOFWASTEWATERFROMAPAPERMILLTREATEDWITHCOMPOSITEFLOCCULANTOFPACANDPAMHAVEBEENSTUDIEDTHEWHOLEEXPERIMENTPROCESSCONTAINSTHEFOLLOWINGTHREESTEPSSEPARATINGOUTXYLOGENONACIDICCONDITIONFLOCCULATINGONALKALINECONDITIONOXIDIZINGFLOCCULATEDWATERTHERESULTSSHOWMOSTSUSPENDEDSUBSTANCESINTHEWASTEWATERCOULDBEELIMINATEDANDTHECODCROFTHEWASTEWATERDECREASESOBVIOUSLYWHENTHEPHISADJUSTEDTO34THECODCROFTHEWASTEWATERCOULDBELOWEREDTOABOUT400MG/LBYADDING300MG/LPACAND15MG/LPAMTO1LWASTEWATERUNDERSTIRRING300R/MINAFTEROXIDIZINGFLOCCULATEDWASTEWATERWITHCACLO2,THECODCROFTHEWASTEWATERISLOWEREDTO150MG/LDISCHARGESTANDARDOFWATERPOLLUTANTSFORPAPERINDUSTRYKEYWORDSPOLYALUMINUMCHLORIDEPOLYACRYLAMIDECOMPOSITEFLOCCULANTPAPERMAKINGWASTEWATER近年来,使用新型的高分子絮凝剂处理废水是本实验所用的水样为潍坊造纸厂造纸废水。人们关心的课题1,2。传统的PAC等无机高分子絮凝剂用药量大,效果一般3,4。笔者研究了用聚合氯12分析方法COD采用重铬酸钾法测定5。工艺流程采用三段法处理造纸污水,工艺流程见图1。用化铝和聚丙烯酰胺复合絮凝剂处理造纸废水,考察2了酸度、混凝剂加入量、搅拌速度、搅拌时间、沉降时间对CODCR去除率的影响。稀硫酸调节废液的PH值,充分酸化至PH值为3。待其充分沉淀后,取上层清液测其CODCR值在780900MG/L之间,CODCR去除率在50以上。因此,该过程可以有效地使造纸黑液中大部分悬浮物质生成污泥状沉淀从废液中析出。并可除去部分色度,同时回收木质素。实验部分实验仪器及材料实验仪器HBA111101型COD快速比色测定仪,HBA100标准COD消解器,SGZ2数显浊度仪,ZR46型混凝试验搅拌机六联。材料聚合氯化铝唐山东昌的较纯净淡黄色粉末状固体PAC为主,质量分数为1,聚丙烯酰胺阴离子型,相对分子质量107,大庆油田生产。比较难溶于水,因此将其配制成质量分数为01使用。图1三段法处理造纸污水36工业水处理200508,258张秀丽,等聚合氯化铝和聚丙烯酰胺复合絮凝剂处理造纸废水实验方法用PAC和PAM处理造纸黑液时,PH值影响最大,投药量次之,搅拌强度和温度的影响较小。因此先确定PAC的投加量和最佳PH值,然后再确定助凝剂的投加比例。实验过程还要考虑PAC的水溶液和PAM的水溶液是否易于混合成液体的絮凝剂。31PAC投加量对絮凝效果的影响室温下,搅拌速度为50R/MIN搅拌5MIN,PH3表2复合絮凝剂对造纸废水的絮凝效果PAC投加质量浓度/MGL1PAM投加质量浓度/MGL1CODCR去除率/CODCR/MGL1PH45453005005547514101818843454530050015155398533779279485853005005539283729849857值为中性,在稀释10倍水样中投加PAC进行絮凝试验。试验结果表明,质量分数为01的PAC投加量为40ML/L时絮凝效果较好,COD去除率为918。由于PAC的碱度较大,加入过量的PAC溶85853005001515301632938848744400105144802液会使废液PH值升高,此时木质素难以脱稳絮凝沉淀。因此,进一步增加PAC的投加量并不会增加CODCR的去除率。相同试验条件下,采用未稀释造纸废水,做不同PAC投加量下的絮凝试验,结果见表1。表1PAC加入量对未稀释造纸废水絮凝的影响氧化剂对处理效果的影响絮凝后的造纸废水,用次氯酸钙继续氧化处理,CODCR质量浓度从400MG/L左右降至150MG/L以下,达到国家规定的造纸工业污水排放标准,结果见表3。33PAC投加量/MLL1CODCR/MGL1CODCR去除率/表3氧化剂对处理效果的影响102030405036673360270021462400859871896918901PAC投加质量浓度/MGL1PAM投加质量浓度/MGL1氧化后CODCR/MGL1CODCR/MGL1PH858585853003005005005155153928301637293293152136148139注絮凝剂为质量分数1的PAC溶液。由表1可知,同样试验条件下,未经稀释的原造纸废水的处理结果与稀释10倍时的结果比较,CODCR去除率大致相同。这说明该絮凝剂在CODCR值较大的情况下,具有较好的絮凝效果和较高的CODCR去除率。结论1在絮凝前进行废液的酸析处理,可以有效降低废液的浊度值并使大部分污染物和色度木质素含量高的水呈黄色且有气味去除掉,同时可回收木质素。木质素可作为染料分散剂、吸附剂、螯合剂、油的回收助剂,并在制备沥青乳胶体以及聚合物中应用。2聚合氯化铝和聚丙烯酰胺复合絮凝剂在碱性条件下对造纸废水有较好的絮凝效果,可以将废液CODCR值降至400MG/L左右。3絮凝后用氧化剂次氯酸钙氧化废水。可使废水达到国家规定的造纸工业污水排放标准。4该工艺所使用的药品价格较低,投加量较少。酸析、调回碱性过程可以分别使用工业级的废酸和4复合絮凝剂对造纸废水的絮凝效果絮凝试验条件室温搅拌速度为300R/MIN,搅拌10MIN絮凝试验在六联搅拌机内进行。32试验方法用两个滴定管分别向装有造纸废水水样的烧杯中缓慢均匀地滴加质量分数为2的PAC和质量分数为01的PAM的水溶液。CODCR值在HBA100标准COD消解器内进行测定。因此数据只能作为同组试验的对比。复合絮凝剂对造纸废水的絮凝效果见表2。由表2可知,在碱性条件下的絮凝效果比酸性条件下好,助凝剂PAM的加入可明显降低絮凝剂PAC的用量,因此最佳处理条件PH值为碱性,PAC和PAM的投加质量浓度分别为300MG/L和15MG/L。废碱,而且酸析出来的木质素的回收利用基本可以抵消这两个步骤的药剂费和人工费等。本次实验是实验室条件下的探讨,很多过程不能模拟工业的处理条件。因此还有待在助凝剂和氧化剂的使用上做更详细的对比。37第25卷第8期2005年8月工业水处理INDUSTRIALWATERTREATMENTVOL25NO8AUG,2005印染废水高效脱色絮凝剂的合成及其脱色性能研究利锋1,方战强2,曾志勇3,叶伟莹3,聂俊军31嘉应学院化学系环境工程实验室,广东梅州5140152华南师范大学环境科学研究所,广东广州5106313华南师范大学化学系,广东广州510631摘要合成了改性甲醛双氰胺系列脱色絮凝剂T5,该絮凝剂合成条件简单,成本较同系列的产品低,每吨为3400元左右。T5用于处理印染废水效果好,脱色率和CODCR去除率均较高,污泥体积小。T5与AL2SO43复配使用效果更佳,脱色率达968,CODCR去除率最高可达915出水CODCR和色度达国家一级排放标准。关键词印染废水改性甲醛双氰胺脱色中图分类号X788文献标识码A文章编号1005829X200508003804SYNTHESISOFAHIGHEFFICIENCYDECOLORIZINGFLOCCULANTFORPRINTINGANDDYEINGWASTEWATERANDITSDECOLORATIONPROPERTIESLIFENG1,FANGZHANQIANG2,ZENGZHIYONG3,YEWEIYING3,NIEJUNJUN31ENVIRONMENTALENGINEERINGLABORATORY,DEPARTMENTOFCHEMISTRY,JIAYINGCOLLEGE,MEIZHOU514015,CHINA2RESEARCHINSTITUTEOFENVIRONMENTALSCIENCE,SOUTHCHINANORMALUNIVERSITY,GUANGZHOU510631,CHINA3DEPARTMENTOFCHEMISTRY,SOUTHCHINANORMALUNIVERSITY,GUANGZHOU510631,CHINAABSTRACTAMODIFIEDDICYANODIAMIDEFORMALDEHYDEPOLYMERT5HASBEENSYNTHESIZEDUNDERSIMPLECONDITIONS,ANDTHECOSTOFIT,3400/T,ISLOWERTHANTHEOTHERDICYANODIAMIDEFORMALDEHYDEPOLYMERSITWORKSWELLWHILEUSEDTOTREATPRINTINGANDDYEINGWASTEWATER,THEDECOLOURIZATIONRATEANDTHEELIMINATIONRATEOFCODCRAREBOTHHIGHANDTHEVOLUMEOFSLUDGEISSMALLFURTHERMORE,ITCANDOBETTERWHENMATCHEDWITHAL2SO43,THEDECOLOURIZATIONRATEISASHIGHAS968,THEHIGHESTELIMINATIONRATEOFCODCRCANREACH915ANDTHETWOKEYQUOTASCODCRANDTONEACCORDWITHNATIONALFIRSTGRADEDISCHARGESTANDARDSAFEWT5ANDAL2SO43CANOBTAINGOODRESULTS,FOREXAMPLE,100MG/LT5AND167MG/LAL2SO43ACCOMPANYINGWITHTHEDECOLOURIZATIONRATEOF883THETREATMENTCOSTISWITHIN050/M3DUETOLOWQUANTITYOFFLOCCULANTANDCHEAPCOSTOFT5KEYWORDSPRINTINGANDDYEINGWASTEWATERMODIFIEDDICYANODIAMIDEFORMALDEHYDEPOLYMERDECOLORATION印染废水成分复杂、色度大、浓度高、难降解物质多、COD值高、水质多变,属于污染最严重、最难处理的工业废水之一,其处理难点主要在于脱色114。化学絮凝法脱色具有成本低廉、操作简便、占地少、处理速度快和易管理等优点,已广泛用于印染废水的脱色处理114。目前印染废水的絮凝方法常用的药剂以无机铝盐、铁盐为主,但这些无机絮凝剂对活性染料和水溶性染料的脱色效果非常差,甚至起不到任何脱色作用35。为此,国内外同行都致力于开发新的有机脱色絮凝剂6,9,10,12,14。4杨会森复